全國中小學科展

生活與應用科學科

我家的柳橙也會長椰果

本研究利用當季產量過剩之柳橙,及其他具高糖度、高氮量、生質廢棄物,如豆渣等原料,以製造細菌性纖維素(俗稱椰果),並探討椰果製造之最佳條件、主副產品特性分析及其在生活上之應用。研究結果發現:(1)細菌性纖維素生長之最佳條件為氮源(peptone)0.6g/L,PH值4.5,醋酸濃度0.8%(v/v),醋酸菌接菌量25%(v/v),糖度14oBrix。椰果產率達400g/L(2)本產品含水量達98%,椰果粉之吸水率達327%;副產品-醋酸菌發酵液,具有良好抗氧化活性,有再利用價值。(3)細菌性纖維素富含水分,具彈性有保濕效果等特性,可做面膜;食用後具有飽足感,可製成低熱量的膳食纖維食品或食品原料;未來或可開發成生醫或工業材料等,用途廣泛,經濟價值高,是值得開發的新食品科技產品。

光纖及雷射導光在建築物振幅及結構安全可行性之探討

元宵節路邊攤販,叫賣一種『滿天繁星』的小型手電筒,光源前面接著一串細細長長、顏色不一的透明塑膠「光纖」,把電池開關打開,細線頂端就會發亮!作者群首先意外發現光纖斷裂與轉折處,可透露建築物內部結構受損的訊息與方位;續而在應用雷射筆作全反射的實驗裡,再進一步發現「光纖雙向傳輸」及「光線槓桿原理」,可以用來偵測建築物的位移。「光纖」和「雷射光」相加乘,在生活中可發揮無遠弗屆的應用功能,值得大家來關注。在整個實驗過程中,對光纖導光特質有更進一步的了解;並且經由文獻的探討:鐳射偵測準靜物的位移等,變因的操控、觀測、分析,學到了網路資源蒐尋與擷取、數位相機、放大量測等方法、收穫良多。

臨風「愈速」-馬格努斯風力車之探究

馬格努斯效應是一種原理簡單,廣泛應用在球類運動以及日常生活中的物理現象。透過馬格努斯風力車的探究過程,我們理解到:除了風速和滾筒轉速之外,滾筒本身的表面積、造型、質量、表面摩擦力、傾斜角、受風角…等都是影響馬格努斯風力車動力性能的重要因素。此外,在提升馬格努斯風力車動力性能的實驗方面,「單一馬達帶動多滾筒」以及「前側導流翼」的裝設都是相當可行的設計方案。

挑燈再戰—LED燈泡看不見的秘密

發光二極體(LED)燈泡已經逐漸普及於日常居家生活中。在賣場上我們可以見到各式各樣的燈泡,如不同瓦數、不同色溫以及不同結構的燈泡等,因此本實驗將探討不同燈泡的差異,以及如何選擇品質較好的燈泡來符合家庭不同環境的照明。本實驗將針對透過對十餘種市售燈泡的散熱性、頻閃及演色性進行實驗分析,歸納出實用的燈泡的選用原則,提出簡易的方法,並透過自製工具,讓一般人可以輕易地選擇所需的燈泡。

以測謊技術偵測環境影響學生閱讀專注力(終級書齋)

本研究目的在研製皮膚電阻及心跳影響閱讀專注力偵測系統,以及分析環境噪音及溫、濕度對閱讀專注力之生理感知與舒適度。採用實驗研究法,首先針對量測數據進行校正,確保本系統能符合信度與效度之信賴水準。徵選有意願參與本研究之三位高職二年級學生為受試樣本,在閱讀「數學」科目下,調節環境聲音及溫、濕度,記錄受試者自律神經作用下引起皮膚電阻及心跳等生理變化。根據研究目的,獲致研究結果如下:(1)指尖皮膚電阻變大,表示閱讀專注力較佳,反之則呈現緊張的情緒;(2)心跳振幅越大,則情緒表現安定;反之則緊張;(3)闔眼後再接受本實驗所偵測之閱讀專注力比較佳。

「什麼丸」?虱目魚丸Q彈度的探究

在家能製作Q彈好吃的虱目魚丸嗎?綜合10部製作魚丸影片之重點,並訪談虱目魚丸專家後,以魚漿甩打時間、蛋白比例、與澱粉種類、太白粉比例為操作變因,製作4X4=16項控制變因的魚丸。利用彈性測量裝置及咬勁切割器等科學方法測量魚丸後,選出各操作變因中Q彈度佳的魚丸,最後綜合排名魚丸Q彈度。實驗發現,甩打40 分鐘、加蛋白5%、馬鈴薯粉、甩打30 分鐘等魚丸,能以手工又不用化學添加物的方式,做出比名店還Q 彈的虱目魚丸;透過魚丸彈力與咬勁折線圖變化還發現,彈力大時咬勁較小;彈力小時咬勁較大。然而口感喜好較主觀,我們將魚丸Q彈度大於名店的魚丸特徵詳加描述,讓人依時間、喜好,在家也能製作Q彈好吃的魚丸。

一舉一動,光知道!--探討雷射光的掃描原理與應用

五年級學到透鏡單元時,對雷射一字光的實驗器材感到興趣,在拆解並隨意掃描後,發現光對物體的反應時突發奇想,看看能否自製立體掃描器?於是便針對物體表面的顏色、高度、弧度與震動情形,對各角度與型態一字光投射的影響,在設計與進行實驗後發現: 1.物體表面的顏色、高度、弧度與震動,都會對不同形態的一字光投射造成影響 2.利用一字光,對物體顏色與高度的反應,發明了立體掃描器與光測滑鼠尺 3.利用一字光,對反光物體弧度與震動的反應,發明了曲面弧度測量器與三維測震儀沒想到利用簡單的雷射一字光,對不同型態物體的掃描實驗,不僅解決了我們對掃描原理的疑惑,過程中還驚喜連連,意外設計出許多有趣的發明,真可說是小兵立大功呢!

天然小燒包

文明和科技為人類帶來便利的生活,相對的也製造許多污染。設法找出最反璞歸真的暖包,就成為驅使我們進行這個實驗的最大動力。要做出最反璞歸真的暖包,需要的材料必須容易取得、保溫效果要好,還能重複使用。我們找出使用適量的黃豆,加上保暖性高的布料,配合家庭必備的微波爐,就可以簡單的製作出好用的暖包。這個實驗包括國民小學自然與生活科技課程南一版第一冊第二單元「物體受熱的變化」、第八冊第一單元「熱與我們的生活」,以及國立編譯館第十冊第二單元「物質受熱的影響」,還有南一版第八冊第四單元「永續家園」的內容,也讓我們將所學實際從實驗中驗證。

一公升的光線

本實驗利用水的折射原理,設計一個能替代傳統燈泡、省電燈泡的照明系統。同時利用水的降溫效果防止LED因電熱效應而燒壞,延長燈泡的使用壽命。我們設計出來的此散光瓶裝置,比一般燈具省電,希望將來能應用在日常生活上,為綠色建築點亮環保的一盞燈。另外,我們也針對菲律賓利用寶特瓶增加室內照明的做法做了改進措施,使將日光引進室內的效果更好。

綠色革命的冷房系統研究

台灣地處亞熱帶地區,不論日照時數和太陽輻射能都非常可觀,但是截至目前為止,都還沒有作最合理、有效的運用,殊為可惜!本研究主要是針對這些不合理、無效率之處,研究出一套創新的解決方案,使太陽能能夠作最佳的利用。研究中特別針對水的傳導、對流作了一系列實驗以便掌握水的熱量傳播方式,並且設計了溫控和光控兩種開關以控制水的流量,從而研發出一套創新的「綠色革命冷房系統」。